FOTOO’TKAZUVCHANLIK VA YORUG’LIKNING YARIMO’TKAZGICHLARDA YUTULISHI

Аннотация

ushbu maqolada fotoo’tkazuvchanlik haqida to’liq malumot hamda formulalr keltirilgan hamda yorug’likning yarimo’tkazgichlarda yutulishi to’g’risida batafsil yoritib berilgan. Fotoo’tkazuvchanlik mavzusi orqali quyosh nurini quyosh panellarida yutulishi hamda yarimo’tkazgich materiallarda fotonlarning yutulish hodisalari mukammal qilib o’rgatiladi. Kalit so’zlar: fotoo’tkazuvchanlik, yorug’lik, kovaklar, konsentratsiya, yarimo’tkazgichlar, yorug’likning yutulish koefitsienti, zaryad. Fotoo‘tkazuvchanlik bu-yarim o‘tkazgichlarga tushayotgan yorug’lik ta’sirida o‘tkazuvchanligini o‘zgarishiga aytiladi. Yorug’lik tushmasdan oldingi tok I ni berilgan aniq kuchlanish va haroratda aniqlaymiz. Bunda albatta yorug‘lik 0 ta’sirida yarim o‘tkazgich harorati o‘zgamiasligi shart. Endi yarim o‘tkazgich yoritilgan vaqtdagi I , ni aniqlaymiz. Aniqlashga toklarning qiymatini nisbati S = I /I F F 0 yarimo’tkazgichning fotosezgirligini ko‘rsatadi. Odatda S ning qiymati yarim o‘tkazgichlar tabiati, ko‘rilayotgan harorat, yorug‘lik intensivligi va to‘lqin uzunligiga bogiiq bolib bu kiritmalami optimal tanlab olinganda S ni qiymati juda katta oraliqda o‘zgarishi mumkin. Om qonuniga asosan yarim o’tkazgichdan o‘tayotgan tok kuchining qiymati, solishtirma o‘tkazuvchanlik bilan elektr maydon kuchlanishining ko‘paytmasiga teng: (1) Bunda E o‘zgarmas qiymatga ega boisa, yorug’lik ta’sirida zanjirdan o‘tayotgan tokning o‘zgarishi albatta zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi n va harakatchanligi ц ga bogiiq boiadi. 0‘ta yuqori boimagan yorug’likning o‘rtacha Выпуск журнала №-26 Часть–2_Май –2025 383 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT intensivligida µ ni o‘zgarishini hisobga olmasa ham boiadi. Bundan kelib chiqadiki, yorugiik ta’sir yarim o‘tkazgichda zaryad tashuvchi elektron va kovaklarning konsentratsiyasi o‘zgarar ekan. Yorug’lik yo‘q vaqtdagi elektronlar va kovaklar konsentratsiyasi n p boisa, yoritilganda ular qiymati n p bo’ladi: 0 0 1 1 (2) ∆m va ∆p - mos ravishda yorugiik natijasida paydo boigan elektron va kovaklami konsentratsiyasi. Tushayotgan foton energiyasi hv, yarim oikazgichning taqiqlangan soha kengligiga nisbatan hv ≥ E qiymatga teng boiganda electron valent sohadan g o‘tkazuvchanlik sohasiga o‘tadi va qo’shimcha erkin elektronlar hamda kovaklar hosil qiladi. Bunday jarayonni fotogeneratsiya jarayoni deb ataladi. Fotogeneratsiya jarayonida paydo bo’layotgan zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi: (3) Bunda I – yorug’lik intensivligi ya’ni bir sm2 yuzaga bir sekundda tushayotgan fotonlar soni, k - yarimo‘tkazgichning yorug’likni yutish koeffsiyenti, Tushayotgan fotonlaming faqat yutilgan qismigina, fotogeneratsiya jarayonida ishtirok etadi. O’lchov birligi k=(1/∆x)∆x- bunda yarim o‘tkazgich materialining shunday qalinligiki, yorug’lik o‘sha qalinlikdan o‘tganda, uning intensivligini 2,7 ya’ni e marta kamaytiradi. ß- kvant chiqish koeffsiyenti bu-bitta foton yutilganda paydo bo’lishi mumkin boMgan elektron - kovak jufti. Odatda hv=(1÷3)E bo’lganda ß=1 teng bo’ladi. t- yoritilish vaqti. ∆n yoritilish vaqtiga to‘g‘ri proporsional ravishda oshib boradi. Bunga ko‘ra biz qancha ko‘p vaqt yoritsak, ∆n shuncha oshadi. Выпуск журнала №-26 Часть–2_Май –2025 384 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT 1-rasm Rasmdan ko‘rinib turibdiki, tajriba natijalari nazariy natijalardan tubdan farq qiladi. Bunda ∆n(t) bog’lanishni Ш-sohaga bo’lishi mumkin. 1- yoritish vaqti juda kam bo’lganda bo’lgan soha, nazariy va tajriba natijalari bir - biriga mos tushadi. 2 - tajriba natijalari nazariy olingan qiymatlardan ancha kam soha ∆n(t) bog’lanishi to‘g‘ri chiziqli bolmay ancha sekin o‘sadi. 3-∆n qiymati umuman yoritilganlik vaqtiga bo‘g’liq bo’lmagan soha, bunda fototok o‘zgarmas doimiy qiymatga ega bo’lar ekan. Yarimo’tkazgichlarda optik hodisalar o‘z ichiga ko‘p jarayonlarni oladi, bu yarim o’tkazgichga tushayotgan yorug’lik spektrining, yarim o’tkazgich yuzasidan qaytishi yoki yorug’likning hajm bo‘ylab o’tib ketishi hamda yorug’likni yutilish jarayonlarinidir. Bu jarayonlar nafaqat o’rganilayotgan yarim o’tkazgichning eng asosiy fundamental parametrlari bo’lishi, balki sohalar tuzilishi Va taqiqlangan sohadagi mavjud energetik sathlar tabiati haqida to’la ma’lumot beribgina qolmay, shu yarim o’tkazgich materialining optik, fotoelektrik asboblar yaratishdagi funksional imkoniyatiami ochib beradi. Kristall yuzaga tushayotgan yorug’lik intensivligi (I ), sirtdan qaytadigan yorug’lik (I ), kristalldan o’tgan ( I ) va qolgan 0 q 0 qismi kristallga yutiladi (J ). yu I = I + l + l (4) 0 q 0 yu Agar biz kattaliklar nisbatini oladigan bo’lsak, unda mos holda qaytish koeffsiyenti (R), yutish koeffsiyenti (K) va o‘tish koeffsiyentini (T) deb belgilash mumkin bo’ladi. R=I /I , K=I /I , T=I /I (5) q 0 yu 0 o’ 0 Buger-Lambert qonuni: Kristall yuzasiga tushgan yorug’lik intensivligi kristallda yutiladi va uning miqdori kristall qalinligiga eksponensial qonun bilan kamayib boradi. I=I (1-k)∙e-ad (6) 0 Bunda; a - yutilish koeffitsiyenti deb ataladi va uning birligi sm